网格变量映射方法在有限元分析中的应用

汽车车身零件的冲压成形和碰撞两种仿真对有限元模型网格的要求不同.为了实现不同类型网格模型之间变量的传递,提出了一种基于等参元逆变换的网格变量映射新方法.该方法通过碰撞模型节点在冲压模型中的精确定位和网格模型之间节点变量的插值,将板料冲压过程中材料性能变化后的实际状态变量(如厚度、应力和应变)精确映射到碰撞仿真模型中.将该方法应用于某轿车前保险杠碰撞仿真的结果表明,该映射方法能很好地实现有限元分析的网格前处理,在精确传递网格变量的同时将冲压效应引入碰撞仿真中,从而提高汽车碰撞仿真的效率和精度.     

客车骨架碰撞有限元建模技术分析

研究了客车骨架碰撞有限元建模技术，介绍了碰撞有限元计算模型的整体建模方法及特点，分析了模型中单元尺寸、网格密度分布、计算时间步长以及接触与摩擦等各因素对模型计算精度、计算时间以及计算规模的影响。     

基于正交实验法的车身侧面碰撞性能优化

建立车身有限元模型进行仿真分析。输出B柱加速度曲线并与实车侧面碰撞结果对标,使有限元模型能够表征物理样车,仿真结果具有可信性及预测性。进行CAE侧面碰撞仿真,采用正交试验法分析车身侧面结构中的7个零件,考核各零件对车身侧面碰撞性能指标的影响,寻找出对车身侧面碰撞性能影响较大的零件及区域。进行优化设计,利用CAE仿真手段来验证优化方案。结果表明:通过该方法,能够判断对车身侧面碰撞性能影响较大的零件和区域,以及影响因子。能够快速、合理、有针对性的进行车身结构优化,达到优化目标。     

基于仿真设计的电动汽车正面碰撞研究

以显式动态有限元理论为基础,利用LS-DYNA对某型电动汽车正面碰撞进行了仿真研究。使用HYPERMESH对几何模型进行了网格划分。有限元模型中分别使用点焊和节点耦合的方法模拟车身焊接及电池与底架的螺栓连接。通过对仿真模型的虚拟实验分析,对汽车底架结构进行了改进设计并对电池组的碰撞安全性进行了考察。对改进后的车身进行了正面碰撞仿真和正面碰撞试验,结果表明,仿真结果比较准确地反映了该车实际碰撞过程,改进后的底架结构有效地提高了驾驶室处底架的刚度,减小了横梁的弯曲变形,将车门的变形量控制在可接受范围内。     

基于正交实验法的车身侧面碰撞性能优化

建立车身有限元模型进行仿真分析.输出B柱加速度曲线并与实车侧面碰撞结果对标,使有限元模型能够表征物理样车,仿真结果具有可信性及预测性.进行CAE侧面碰撞仿真,采用正交试验法分析车身侧面结构中的7个零件,考核各零件对车身侧面碰撞性能指标的影响,寻找出对车身侧面碰撞性能影响较大的零件及区域.进行优化设计,利用CAE仿真手段来验证优化方案.通过该方法,能够判断对车身侧面碰撞性能影响较大的零件和区域,以及影响因子.能够快速、合理、有针对性地进行车身结构优化,达到优化目标.     

超高强钢材料碰撞失效行为仿真预测技术研究

为了提高超高强钢材料在整车碰撞过程中的失效行为仿真预测精度，对比分析了主流求解器LS＿DYNA中GISSMO等6种典型失效模型的原理，并针对GISSMO失效模型中影响整车碰撞失效仿真精度最为关键的参数材料断裂极限应变及网格尺寸修正特性设置方法进行了研究。断裂极限应变标定过程中应变路径存在非线性，需要采用加载历程平均应力三轴度来进行描述；默认的网格修正设置方法难以兼顾不同应力状态，采用自定义的网格尺寸修正设置方法可以有效提高典型应力状态下不同网格尺寸模型仿真预测结果的一致性。     

材料模型参数设置对碰撞仿真结果的影响

有限元仿真在汽车耐撞性研究中发挥着越来越大的作用，而有限元模型中材料模型参数的设置精度对于仿真结果的可信度有着直接的影响，为了研究材料模型中的几个重要参数的设置偏差对于仿真结果的影响，以帽形梁碰撞刚性墙为例，研究了材料的弹性模量、屈服强度，应变率效应参数等材料模型参数的设置对于仿真得到的零件变形过程、零件吸能特性以及碰撞力学变化的影响，结果发现，弹性模量设置偏差对于仿真结果影响很小，而屈服强度与应变率效应参数的设置偏差对仿真结果影响很大，在碰撞仿真中应该保持其精度。     

基于原型轿车结构的概念轿车侧面碰撞仿真分析

建立了包括车身结构、发动机和底盘结构的用于侧面碰撞的原型轿车有限元模型,在其基础上通过加长轴距构建了概念轿车的有限元模型,并对二者进行了侧面碰撞仿真分析。根据分析结果对概念轿车车身结构进行了局部更改,对改进后概念轿车重新进行了侧面碰撞仿真分析。结果表明,车身更改后的概念轿车与原型轿车侧面碰撞结果一致,验证了该概念轿车车身也具有优良的侧面碰撞安全性。     

基于碰撞性能的某全铝电动汽车结构优化设计

文章建立了整车有限元模型,按照国标要求模拟了正面100%重叠碰撞,并开展了实车碰撞试验;从B柱加速度-时间历程曲线、前端吸能结构的变形模式和乘员舱侵入量等方面,详细对比了仿真与试验结果,验证了整车仿真分析模型具有较高的可靠性和准确度,精度可达到98%以上。最后,利用验证后的有限元模型对车身的前端结构进行了多目标优化分析,将整车碰撞加速度由初始值53 g降低为48 g。     

薄壁直梁件碰撞性能计算机仿真方法的研究

本语文通过壁直梁件的碰撞仿真研究，对碰撞仿真的技术细节进行了深入的研究，分析了网格密度，车身用低碳钢材料塑性选场生随应变率的变化及焊点力学特性因素对仿真结果的影响。     

基于内聚力模型的夹层玻璃冲击破坏仿真分析

夹层玻璃冲击破坏行为的高精度和高效率仿真分析是汽车行人保护法规评价的重要基础。建立了夹层玻璃板辐射状网格的六面体单元有限元模型,采用ABAQUS软件中的固有内聚力模型描述冲击破坏过程中的裂纹发生和扩展现象,仿真得到的玻璃板裂纹及落锤加速度时间历程曲线与试验结果一致性良好,验证了仿真方法及模型的有效性。考虑了不同单元类型、不同网格分布形式对夹层玻璃冲击破坏仿真精度和计算效率的影响。     

轿车B柱的优化及对侧面碰撞安全性的影响

应用计算机仿真技术对国产某小型轿车的侧面碰撞吸能部件B柱进行了碰撞仿真,并对其进行了有限元结构优化计算分析与研究。由改进前后的整车侧面碰撞仿真计算结果对比表明,部件的碰撞仿真设计是确保设计车辆具有良好碰撞性能的一种重要的方法和手段,应用有限元法进行结构优化设计是一种有效的方法。     

车身板件结构对汽车行车舒适性的影响

采用有限元与多体动力学相结合的方法分析了车身板件对振动的影响,改变车身板件局部结构,在对振动影响最大的前后地板上增加加强筋后对整车进行振动响应模拟,揭示了车身板件结构对汽车在路面激励下行车舒适性的影响。分析表明,在地板上增加加强筋可以极大地提高汽车的行车舒适性。     

轿车车身结构侧向耐撞性的有限元分析

以国内某新型轿车为对象,基于有限元分析方法,系统地研究了侧面碰撞的整车建模技术、移动壁障建模技术、仿真计算方法和结构耐撞性分析方法。实验结果验证了整车模型的有效性。侧向耐撞性分析以结构变形响应特性为主,包括结构变形能、变形量、变形速度等,运用碰撞响应时序图综合分析了碰撞力、假人损伤和结构变形等多项响应之间的相互关系。总结形成一套适合于轿车侧向耐撞性分析与设计验证的CAE技术流程。     

车辆与弯道混凝土护栏碰撞的动态数值模拟及试验

对车辆与弯道混凝土护栏碰撞动态数值模拟结果和实车足尺碰撞试验结果进行对比分析，从车辆行驶轨迹、乘员冲击加速度以及车辆损伤形态3个方面，验证了动态数值模拟的准确性，并分析了弯道混凝土护栏曲线半径对乘员碰撞过程中所承受冲击加速度的影响；得到乘员风险的最不利护栏半径。结果表明：有限元仿真是进行汽车护栏碰撞研究的有效方法；弯道处护栏的形式对碰撞时乘员的安全有很大影响。     

从LS-DYNA到PAM-CRASH的模型转换及侧面碰撞仿真

研究了有限元模型从LS-DYNA向PAM-CRASH的转换方法,利用该方法成功实现了某轿车整车模型的转换。在转换模型的基础上,通过加入车门内饰、假人和移动障碍壁模型,建立了完整的整车侧面碰撞模型。将仿真计算结果和整车试验测试数据进行比较,验证了模型的有效性。     

采用超级电容的燃料电池城市客车参数匹配和性能仿真

以一辆长12m的燃料电池城市客车为例,探讨了“燃料电池 超级电容”(FC C)驱动型式的特点。在提出的“FC C”动力系统结构基础上,讨论了整车的参数匹配问题,并建立整车仿真模型,对整车的动力和燃料经济性进行了仿真研究。研究结果表明,“FC C”动力系统能够满足整车的动力性要求,并且在燃料经济性方面优于国外同类车型。     

轿车侧面碰撞模拟分析的影响因素

以典型侧撞结构框架为基础,对网格划分、算法选择、焊接工艺、接触条件设定等进行了分析,为整车碰撞仿真分析提供了条件,探索出一条有效可行的工作程序。     

汽车外部流场仿真的复杂网格系统生成

生成高质量的流场计算网格，对于提高汽车外部流场仿真的效率和精度具有重要意义，是汽车外部流场仿真计算的主要难点之一，针对汽车外部流场仿真求解域大，汽车几何形状复杂的特点，根据汽车外部流场结构和求解要求，将整个求解域分区，分别生成结构/非结构网格系统。在汽车壁面采用半结构化网格，沿壁面法线方向进行加密，以满足汽车壁面粘性边界层计算要求。     

整车模态分析中焊点模拟方法的研究

针对整车有限元模态分析中,采用刚性梁单元模拟焊点时刚度无法控制和严重依赖网格的弊端,提出采用弹塑性梁单元模拟焊点的方法.以某轻型客车为例,建立整车有限元模型,分别采用上述两种单元模拟焊点进行模态分析.与试验结果的对比表明,整车模态分析中采用弹塑性梁单元模拟焊点的方法更接近试验结果,即更为准确、有效.